Читайте также:
|
N e w s
|
| I n f o |
| МГУИЭ |
| Библиотека |
| Деканат |
| Кафедра |
Pogodin V. K. 2007-9
| МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ "ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА" | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
«ВЫБОР МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
И РАСЧЁТ ЁМКОСТИ КОМПЕНСИРУЮЩЕЙ УСТАНОВКИ»
СОДЕРЖАНИЕ
1. Выбор двигателей электрических приводов Общие рекомендации по выбору электродвигателей Стандартизация основных параметров электрических машин 2. Конструктивные формы исполнения электрических машин Степени защиты электрических машин Способы охлаждения электрических машин Способы монтажа электрических машин Климатические исполнения электрических машин 3. Выбор мощности двигателя для различных нагрузочных режимов S1 - длительный (продолжительный) режим работы S2 – кратковременный режим работы S3 - повторно- кратковременный режим работы 4. Расчет ёмкости компенсирующей установки Экономическое значение коэффициента мощности электроустановок Мероприятия по компенсации реактивной мощности потребителей Определение ёмкости компенсирующих устройств 5. Справочные данные для выбора типоразмера электродвигателя Асинхронные двигатели основного исполнения серии 4А Асинхронные взрывонепроницаемые электродвигатели серии «В» 6. Рекомендуемая литература
1. ВЫБОР ДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ
ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
Производительность промышленного механизма или машины, качество
выпускаемой ими продукции или ход технологического процесса во многом
зависят от приводного электродвигателя. Правильный выбор типа двигателя и
особенно его номинальной мощности имеют большое экономическое значение,
поскольку определяют первоначальные затраты - капитальные вложения и стоимость эксплуатационных расходов
электропривода.
Современная электротехническая промышленность выпускает широкую номенклатуру типов электродвигателей
различных мощностей, частот вращения, конструктивного исполнения и др., сведения о которых приводятся
в специальных каталогах
В каталогах приводятся номинальные данные о механической мощности двигателя, частоте вращения,
напряжении,
токе, КПД, а для асинхронных двигателей также данные о коэффициенте мощности и кратности пускового тока,
пускового
и максимальных моментов по отношению к номинальным значениям. Кроме того, в каталогах приводятся сведения
о массе,
габаритных и установочных размеров электродвигателя и его конструктивном исполнении и др.
Задача выбора электродвигателя в общем случае содержит следующие пункты:
1. Выбор рода тока и номинального напряжения
2. Выбор номинальной частоты вращения
3. Выбор конструктивного исполнения
4. Определение номинальной мощности и выбор двигателя по каталогу
Выбор рода тока и напряжения двигателя
В основу этого выбора положены экономические соображения. Электродвигатели имеют высокую стоимость,
так как являются
сложными изделиями, в которых используются дорогие электротехнические материалы, рассчитанные на
длительный срок
службы 10 - 15 и более лет. Поэтому выбор начинают с оценки пригодности для привода самых простых и дешевых
двигателей - трехфазных асинхронных с короткозамкнутым ротором и заканчивают самыми сложными и
дорогими - двигателями постоянного тока.
Выбор рода тока электродвигателя определяет и выбор его номинального напряжения, которое обычно берут
равным напряжению источника электропитания цеха, завода, стройплощадки - чаще всего это трехфазная сеть со
стандартным напряжением 380/220 В. Повышение или понижение питающего напряжения для двигателей с помощью
трансформаторов, применение выпрямителей для двигателей постоянного тока приводит к увеличению капитальных и
эксплуатационных затрат.
Выбор номинальной скорости двигателя
С одной стороны, высокая частота вращения электродвигателя позволяет уменьшить его габаритные размеры, массу и
стоимость, а с другой - рабочие промышленные механизмы обычно требуют пониженных скоростей. Для согласования
скоростей двигателя и механизма приходится ставить, например, редуктор, что удорожает электропривод.
Вопрос о рациональном соотношении двигатель - редуктор решается конструктором при проектировании механизма.
В производственных условиях практически не требуется решать весь комплекс этих вопросов, поскольку обычно
заранее заданы род тока, напряжение, частота вращения. В этом случае основное значение имеет правильное
определение мощности и конструктивного типа двигателя.
Выбор конструктивного исполнения двигателя
Конструктивное исполнение современных серий электродвигателей учитывает три фактора: защиту от воздействия
окружающей среды, обеспечение охлаждения и способ монтажа.
По степени защиты от действия окружающей среды различают следующие типы двигателей:
Открытые двигатели не имеют защитных приспособлений, препятствующих соприкосновению с вращающимися
и токоведущими частями, а также попаданию внутрь двигателя посторонних предметов.
Защищённые двигатели имеют защитные приспособления в виде коробов, решёток и сеток, защищающих
от попадания внутрь мелких предметов и капель. Защищённые двигатели предназначены для работы в сухих непыльных помещениях.
Каплезащищённые двигатели имеют устройства, предохраняющие их от попадания внутрь капель, падающих отвесно
или под углом не более 60° к вертикали.
Брызгозащищённые двигатели защищаются от попадания внутрь брызг любого направления.
Защитные устройства различного назначения не нарушают свободного воздухообмена между двигателем и
окружающей средой, поэтому пыль, влага и газы имеют свободный доступ внутрь защищенных двигателей.
Водозащищённые двигатели выполняются с усиленными уплотнениями крышек при помощи резиновых
прокладок, а выступающий конец вала пропускается через специальный сальник.
Взрывозащищённые двигатели имеют корпус, который может без повреждений выдержать взрыв газа внутри
двигателя и препятствует выбросу пламени в окружающую среду. Взрывозащищенные двигатели предназначены
для работы во взрывоопасных помещениях, шахтах и др. На крышке клеммной коробки этих двигателей
отлит рельефный знак РВ - рудничный взрывобезопасный или ВЗГ - взрывобезопасный в газовой среде.
Применение других двигателей без указанных обозначений во взрывоопасных условиях запрещено.
Закрытые двигатели не имеют специальных отверстий для воздухообмена, однако некоторый обмен воздухом
имеет место
из-за наличия зазоров в соединении деталей. Закрытые двигатели предназначены для работы в помещениях с
повышенной влажностью, а также со средой, загрязнённой пылью с металлическими включениями, парами масла
или керосина.
Герметичные двигатели - в таких двигателях все отверстия и соединения закрыты и уплотнены настолько тщательно,
что исключается всякое сообщение между внутренним пространством машины и внешней газовой средой или
жидкостью, поэтому такие двигатели могут работать даже погруженными в воду.
Двигатели тропического исполнения - для работы в особых условиях окружающей среды, например, в условиях
тропического климата при высокой температуре, влажности, при наличии грибковой плесени и тп.
Двигатели влагостойкого и холодостойкого исполнения - для работы в помещениях с повышенной влажностью
, а также на открытом воздухе при температуре окружающей среды от - 45 до + 45°С.
Двигатели химическистойкого исполнения - для работы в химически агрессивной (коррозионной) среде.
Для обозначения степени защиты двигателя используются латинские буквы IP и две цифры
- первая (от 0 до 6) характеризует степень защиты персонала от соприкосновения с токоведущими и
вращающимися частями двигателя, а также степень защиты от попадания в двигатель твердых посторонних тел;
- вторая (от 0 до 8) характеризует степень защиты от попадания воды внутрь двигателя.
Например,
IP 22– двигатель, защищенный от попадания твердых тел размером более 12 мм и от дождя - защищенное исполнение;
IP 44 – двигатель, защищенный от попадания твердых тел размером более 1 мм и от водяных брызг - закрытое исполнение.
Если одна из степеней защиты не указана, соответствующая цифра заменяется буквой Х.
Для обозначения способа охлаждения двигателя используются латинские буквы IС и ряд цифр:
IC 01– защищенный двигатель с самовентиляцией от вентилятора, установленного на валу двигателя;
IC 0041 – закрытый двигатель с естественным охлаждением;
IC 0141 – закрытый двигатель (обдуваемый) с охлаждением от вентилятора, установленного на валу двигателя.
Для обозначения климатического исполнения двигателей, предназначенных к эксплуатации в особых климатических
условиях, используются буквенные символы, например;
У – умеренный климат; ХЛ– холодный климат; ТВ – влажный тропический климат и др.
В зависимости от конструктивного исполнения в двигателях используются различные способы охлаждения (вентиляции):
- двигатели с естественной вентиляцией,
- двигатели с самовентиляцией,
- двигатели с независимой вентиляцией.
При естественной вентиляции двигатели не имеют каких-либо специальных устройств для охлаждения.
У двигателей с самовентиляцией охлаждение осуществляется вентилятором, смонтированным на валу двигателя, поэтому
интенсивность их охлаждения зависит от частоты вращения двигателя и ухудшается при ее снижении.
При закрытом исполнении вентилятор устанавливается снаружи под колпаком и обдувает ребристую поверхность
двигателя - так называемые "обдуваемые двигатели".
Охлаждение двигателей при независимой вентиляции осуществляется с помощью специального вентилятора,
приводимого в движение дополнительным двигателем небольшой мощности.
Монтаж электрических двигателей в местах их установки осуществляется обычно на лапах или посредством
фланцев, при этом возможно разное пространственное расположение оси вала машины, например,
горизонтальное или вертикальное.
Двигатели специальных исполнений отличаются от обычных открытых двигателей более высоким качеством
электроизоляционных материалов, особой пропиткой обмоток, антикоррозионными покрытиями, более
сложной конструкцией и повышенной стоимостью. Поэтому выбор двигателя специального исполнения должен
производиться строго в соответствии с условиями, в которых он будет работать. Выбор двигателя закрытого
исполнения вместо открытого или защищенного приводит к излишнему увеличению капитальных затрат,
утяжелению конструкции и должен быть достаточно обоснованным. Поэтому во всех сухих непыльных
помещениях с нормальной средой рекомендуется
установка открытых двигателей, а в производственных помещениях – двигателей защищенного исполнения.
Выбор двигателя по мощности
Для правильного определения мощности электродвигателя, необходимо четко представлять себе работу механизма,
для которого его подбирают: будет ли двигатель с механизмом работать длительно или кратковременно, с
постоянной или регулируемой частотой вращения, будет ли изменяться момент сопротивления и мощность
нагрузки при работе и др.Прежде всего, надежность и экономичность работы электропривода в значительной
мере зависят от соотношения мощности
механической нагрузки на валу и электрической мощности двигателя, установленного для приведения в
движение того или иного производственного механизма.
Применение двигателя завышенной мощности нежелательно, поскольку работа электропривода становится
неэкономичной:неоправданно повышается стоимость всего электрооборудования, а также
увеличиваются эксплуатационные расходы вследствие
работы двигателя при пониженном КПД и коэффициенте мощности (в асинхронных двигателях).
Применение двигателя заниженной мощности нежелательно, поскольку приводит к его перегреву,
что в свою очередь вызывает ускоренное температурное старение изоляции, быстрое её разрушение и
повышает опасность аварийного выхода двигателя из строя.
Применение двигателя значительно меньшей мощности по сравнению с требуемой недопустимо,
так как работа электропривода
становится ненадежной: двигатель перегревается, быстро изнашивается, возникают аварии и простои.
Превышение температуры изоляции сверх допустимой приводит к преждевременному её старению, быстрому
износу,потере электрической прочности и резкому сокращению срока её службы.
Для достижения наиболее высокого КПД, а следовательно, и наиболее экономичной работы привода необходимо выбрать такую мощность двигателя, чтобы двигатель работал в расчётном допустимом тепловом режиме – т.е. чтобы при работе его изоляция была нагрета до допустимой температуры, определяемой классом нагревостойкости изоляции.
Дата добавления: 2015-08-02; просмотров: 60 | Нарушение авторских прав
|
